[发明专利]基于国产龙芯处理器的进程间通信系统及操作平台

说明书

本发明提供一种基于国产龙芯处理器的进程间通信系统及操作平台，包括：原子临界数据读写模块：使用处理器提供端原子读写指令与内存屏障指令实现对于数据的有序写入与读取；支持服务组件模块：负责接受通信端控制指令，创建于管理用于进程间通信的共享内存，负责管理不同通信端之间的链路连接；进程间通信端模块：运行于实例中需要完成进程间通信端的具体进程中，向通信端发送指令与接收支持组件发送端完成指令，在通信端存储支持组件为通信端创建的共享内存地址；进程间通信接口模块：向已创建的共享内存中写入或读取数据。本发明能够实现基于国产龙芯处理器以及相应宏内核操作系统平台的进程间通信方法，优化系统中多进程协作时并发进程间通信性能。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体地，涉及基于国产龙芯处理器的进程间通信 系统，尤其涉及一种基于国产龙芯处理器的进程间通信系统及操作平台。

背景技术

当前，基于国产龙芯处理器以及相应宏内核操作平台也正在许多不同应用领域逐渐获得了广泛的应用。考虑到国产龙芯处理器是我国研究机构自主研发并维护控 制其设计架构，此类处理器很显然将具有优秀的安全可信度，保证了其应用的灵活 性与广泛性。因此，基于国产龙芯处理器及相应宏内核操作系统平台的计算机将有 能力实现一些项目活动所必需的各种计算功能，包括分布式云计算、多用户云服务、 大规模数据处理以及高性能计算等。

然而，由于国产龙芯处理器架构仍然处于新晋开发，并期望在应用测试中逐渐 进行长期迭代完善的平台，其在功能完整性上仍然存在一定的不足与限制。很显然， 这些功能上的限制整体而言主要可以归咎于两方面的原因：一方面是由于硬件设计 的复杂度在支持基础功能以外的扩展功能上存在一定的困难，而另一方面则是由于 软件应用环境的不够成熟，许多支持特殊应用功能的系统软件未能成功移植。

由于在国产龙芯处理器的应用领域中，往往具有高效率多任务协作以及并发运行的服务水平要求和关键系统设计约束。这些要求和约束包括了进程间通信延时， 进程间上下文切换开销等，其原因是相关进程间同步、通信、任务调度对于系统的 整体性能具有重要影响。例如大规模并行计算系统、大数据分析等任务往往会在当 前的计算系统中产生大量的相互关联的进程，并在这些相互关联的进程中并行处理 计算数据，以此提高运算效率。因此，在这种计算环境中，不同进程间需要进行大 量的数据转移来完成计算的并发分配以及任务的流水线式处理。此时进程间的通信 接口就必须确保有足够高的性能以免称为整体系统性能的瓶颈。除此之外，分布式 的、多进程的在线服务计算以及业务处理系统因为必须通过多进程实现分布式部署 以及通过分割进程模块确保系统的鲁棒性和可部署性，进程之间的频繁同步与通信 就必须得到低延迟、低开销的进程间通信接口支持。否则无论是时间延迟还是性能 开销，在高频率的进程间通信过程中，由乘数效应都会成为系统性能的致命缺陷。 因此对于国产龙芯处理器以及其宏内核操作系统而言，低延迟、低开销的进程间通 信接口支持是一项极为关键的技术功能。

目前，设计并实现基于国产龙芯处理器及相应宏内核操作系统平台的高性能进程间通信方法需要面对以下问题：目前基于国产龙芯处理器以及相应宏内核操作系 统平台，针对进程间通信功能，尚无一套高效率的数据共享与临界数据保护机制。

公开号为CN110046489A的发明专利，公开了一种基于国产龙芯处理器的可信 访问验证系统，计算机及可读存储介质，BIOS芯片和外插设备连接端口分别与处理 器连接；处理器通过与BIOS芯片连接实现对系统所有模块的控制及系统所有数据 信息的获取及发送；处理器通过与外插设备连接端口获取用户插入的口令卡信息， 并对口令卡信息进行验证，验证通过后，使用户获取对系统的数据操作访问的权限。 采用口令卡，随机数及其叠加进行身份验证，还进行了对重要数据进行额外保护的 方式。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于国产龙芯处理器的进程间通信系统及操作平台。

根据本发明提供的一种基于国产龙芯处理器的进程间通信系统及操作平台，所述方案如下：